(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
(1)速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°
(2)E=1.0N/C 方向竖直向上(3)x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m
解析:(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v0与x轴夹角为θ,依题意得:粒子合力为零。①(1分)
重力mg=2.0×10-6N,电场力F电=Eq=2×10-6N
洛伦兹力=4. 0×10-6N ②(3分)
由f洛=qvB得 v0=2 m/s ③(2分)
= θ=60° ④(2分)
速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°
(2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力。故电场强度,⑤(3分)
方向竖直向上;⑥(2分)
(3) 如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限,
圆弧左边与y轴相切N点; ⑦(2分)
PQ匀速直线运动,PQ=v0t=0.2 m ⑧(1分)
洛伦兹力提供向心力, ⑨(1分)
整理并代入数据得R= 0.2m ⑩(1分)
由几何知识得OP=R+Rsin60°- PQcos60°=0.27m ⑾(1分)
x轴上入射P点离O点距离至少为0.27m ⑿(1分)
科目:高中物理 来源: 题型:
(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限中,有方向沿x轴正向的匀强电场E;在第一象限中,边界OM和y轴之间有磁感应强度为B的匀强磁场,方向与纸面垂直,边界OM和x轴之间的夹角=37 0坐标系中有a、b、c、d四点,a、b点坐标分别为(-L,0)、(0,2L).现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),由a点以v0初速度(方向沿y轴正向)射入电场,依次经过6点和c点,最后垂直x轴通过d点.(已知:sin370=0.6,cos370=0.8)求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小和方向.
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科目:高中物理 来源:2012届福建省漳州市芗城中学高三适应性检测理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题
(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年福建省漳州市高三适应性检测理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题
(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
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科目:高中物理 来源:2010年广西柳州二中高三第三次模拟考试(理科综合)物理部分 题型:计算题
(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限中,有方向沿x轴正向的匀强电场E;在第一象限中,边界OM和y轴之间有磁感应强度为B的匀强磁场,方向与纸面垂直,边界OM和x轴之间的夹角=37 0坐标系中有a、b、c、d四点,a、b点坐标分别为(-L,0)、(0,2L).现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),由a点以v0初速度(方向沿y轴正向)射入电场,依次经过6点和c点,最后垂直x轴通过d点.(已知:sin370=0.6,cos370=0. 8)求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小和方向.
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